BRPI1101297A2

BRPI1101297A2 - aparelho automático de aperto de parafuso

Info

Publication number: BRPI1101297A2
Application number: BRPI1101297-8A
Authority: BR
Inventors: Yoshitake Ota; Hiroshi Takahashi
Original assignee: Ohtake Root Kogyo Co Ltd
Priority date: 2010-04-19
Filing date: 2011-03-17
Publication date: 2012-09-25
Also published as: CN102218655A; CN102218655B; KR20110116971A; BRPI1101297B1; TWI441705B; US9079275B2; JP2011224712A; TW201200286A; US20110252927A1; DE102011002010A1; HK1157699A1; KR101246771B1; DE102011002010B4; JP5513964B2

Abstract

APARELHO AUTOMáTICO DE APERTO DE PARAFUSO. A presente invenção refere-se a um aparelho automático de aperto de parafuso que suprime dano de uma parede interna de um tubo de transferência, estabiliza a postura do parafuso, supre estavelmente o parafuso a uma broca acionadora, e reduz o tempo de aperto do parafuso. Em um aparelho automático de aperto de parafuso que transfere um parafuso de um mecanismo de alimentação de parafuso para um mecanismo de aperto de parafuso por um mecanismo de transferência de parafuso usando sucção de ar do mecanismo de aperto de parafuso, engata o parafuso com uma porção de broca acionadora, e aperta o parafuso, uma unidade de descarregamento é provida em uma extremidade dianteira do tubo de transferência do mecanismo de alimentação de parafuso, um braço rotativo é instalado na unidade de descarregamento de parafuso e uma unidade de cabeça de alim,entação é instalada em uma extremidade dianteira do braço rotativo a ser trazido em contato íntimo com uma porção de broca acionadora de uma extremidade dianteira do mecanismo de aperto de parafuso, a unidade de cabeça de alimentação é móvel entre uma posição de contato íntimo onde a unidade de cabeça de alimentação está em contato íntimo com a porção de broca acionadora da extremidade dianteira do mecanismo de aperto de parafuso e uma posição de evacuação, onde a unidade de cabeça de alimentação está distante da unidade de broca acionadora, e na posição de contato íntimo, a porção de broca acionadora da extremidade dianteira do mecanismo de aperto de parafuso é trazida em contato com o parafuso e succiona uma porção de cabeça do parafuso de modo a ser engatada com o parafuso.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "APARELHO AUTOMÁTICO DE APERTO DE PARAFUSO".

Antecedentes da Invenção

1. Campo Técnico

A presente invenção refere-se a um aparelho automático de a- perto de parafuso que aperta automaticamente um parafuso contra uma porção aparafusada predeterminada de um objeto por um mecanismo de aperto de parafuso.

2. Técnica Relacionada

Em um aparelho automático de aperto de parafuso de acordo com a técnica relacionada para apertar automaticamente um parafuso contra uma porção aparafusada predeterminada de um objeto por um mecanismo de aperto de parafuso, conforme descrito no Pedido de Patente Japonês Aberto à Inspeção Pública N0 Hei8-229752, parafusos predeterminados são automaticamente alimentados de um mecanismo de alimentação de parafuso para uma cabeça de aperto de parafuso de uma extremidade dianteira do mecanismo de aperto de parafuso um por um. Em seguida, o objeto é fixado a uma mesa móvel e a posição aparafusada do objeto se move para uma posição predeterminada enquanto a cabeça de aperto de parafuso do meca- nismo de aperto de parafuso se move. Em seguida, o parafuso é apertado para montagem do objeto.

Neste caso, os parafusos são alimentados para o mecanismo de aperto de parafgso através de uma mangueira alimentadora. Contudo, exis- tem vantagens conforme a seguir. Por exemplo, as pontas dos parafusos freqüentemente ficam retidas na mangueira. Adicionalmente, desde que o mecanismo de alimentação de parafuso se mova com a mangueira alimen- tadora fixada à cabeça de aperto de parafuso, o mecanismo de alimentação de parafuso será grande. Além disso, desde que a faixa de movimento do mecanismo de aperto de parafuso seja ampla, o aparelho de aperto de pa- rafuso será desvantajoso em espaço. Além disso, acidentes inesperados podem ocorrer devido ao contato de trabalhadores ou objetos com a man- gueira ou outros. Por enquanto, os mecanismos de aperto de parafuso em que uma unidade de broca acionadora succiona ar de uma folga entre uma broca acionadora (BIT) e um retentor de parafuso de modo a engatar um parafuso com a broca acionadora e manter o parafuso são descritos no Pedido de Patente Japonês Aberto à Inspeção Pública N0 Hei8-229752, Pedido de Pa- tente Japonês N0 2010-29559, depositado anteriormente pela requerente do presente pedido, etc. Sumário da Invenção

A presente invenção foi produzida considerando-se os problemas acima mencionados e é para proporcionar um aparelho automático de aperto de parafuso para apertar automaticamente um parafuso contra uma porção aparafusada predeterminada de um objeto por um mecanismo de aperto de parafuso, em que montagem fina e automática é possível, uma porção de ex- tremidade dianteira do mecanismo de aperto de parafuso se move finamente para cima e para baixo sem estar conectada a uma mangueira ou outros, o mecanismo de aperto de parafuso é de dimensão pequena e compacto, e a faixa de movimento do mecanismo de aperto de parafuso é reduzida.

De modo a alcançar o objetivo acima mencionado, de acordo com uma concretização da invenção, é provido um aparelho automático de aperto de parafuso que transfere um parafuso de um mecanismo de alimen- tação de parafuso para um mecanismo de aperto de parafuso por um meca- nismo de transferência de parafuso usando sucção de ar do mecanismo de aperto de parafuso, engata o parafuso com uma porção de broca acionadora de uma extremidade dianteira do mecanismo de aperto de parafuso, e aperta o parafuso contra uma porção aparafusada desejada. No aparelho de aperto de parafuso, a unidade de descarregamento é provida em uma extremidade dianteira do tubo de transferência do mecanismo de alimentação de parafu- so, um braço rotativo é instalado na unidade de descarregamento e uma u- nidade de cabeça de alimentação é instalada em uma extremidade dianteira do braço rotativo a ser trazido em contato íntimo com uma porção de broca acionadora de uma extremidade dianteira do mecanismo de aperto de para- fuso, a unidade de cabeça de alimentação é móvel entre uma posição de contato íntimo onde a unidade de cabeça de alimentação está em contato íntimo com a porção de broca acionadora da extremidade dianteira do me- canismo de aperto de parafuso e uma posição de evacuação onde a unidade de cabeça de alimentação é distante da unidade de broca acionadora, e na posição de contato íntimo, a porção de broca acionadora da extremidade dianteira do mecanismo de aperto de parafuso é trazida em contato com o parafuso e succiona uma porção de cabeça do parafuso, de modo a engatar com o parafuso.

No aparelho automático de aperto de parafuso, uma pluralidade de partes de cabeça de alimentação correspondentes a uma pluralidade de tipos diferentes de parafusos é provida na unidade de cabeça de alimentação da extremidade dianteira do braço rotativo, e uma parte de cabeça de ali- mentação predeterminada é selecionada e é trazida em contato com a por- ção de broca acionadora tal que os tipos diferentes de parafusos possam ser alimentados para a unidade de broca acionadora.

No aparelho automático de aperto de parafuso, uma passagem encurvada de cada dentre a parte de cabeça de alimentação é formada por formação de ranhuras de guia encurvadas para guiar os parafusos em su- perfícies de equiparação de componentes de bioco de guia racháveis para formar uma passagem de guia de parafuso.

De acordo com o aparelho automático de aperto de parafuso da concretização da presente invenção, desde que os parafusos sejam transfe- ridos com as porções de cabeça dos parafusos estando na condução pelo mecanismo de transferência de parafuso usando sucção de ar do mecanismo de alimentação de parafuso, a parede interna do tubo de transferência é menos danificada, os parafusos não ficam retidos no tubo de transferência, e é possível estabilizar a postura dos parafusos, para engatar firmemente os parafusos com a broca acionadora, para alimentar estavelmente os parafu- sos a um acionador, e para aperfeiçoar a confiabilidade.

Adicionalmente, é possível apertar automaticamente e rapida- mente o parafuso engatado com a broca acionadora contra a porção apara- fusada do objeto. Além disso, uma configuração para engatamento do para- fuso com a broca acíonadora é simples, a manutenção é fácil, e o custo de fabricação é baixo.

De acordo com o aparelho automático de aperto de parafuso da concretização da presente invenção, desde que uma pluralidade das partes de cabeça de alimentação correspondentes a vários tipos diferentes de pa- rafusos seja provida na extremidade dianteira do braço rotativo, é possível engatar rapidamente os vários tipos diferentes de parafusos com a broca acíonadora, e desde que seja possível suprir um tipo desejado de parafusos para as unidades de cabeça de alimentação somente pelo controle da posi- ção de rotação da unidade de cabeça de alimentação, a configuração é sim- ples e a manutenção é fácil.

De acordo com o aparelho automático de aperto de parafuso da concretização da presente invenção, desde que ranhuras de guia encurvadas para guiar os parafusos sejam formadas nas superfícies de equiparação de componentes de bloco de guia racháveis, um desenho pode ser livremente feito tal que a seção transversal da passagem de guia de parafuso tenha uma forma de círculo verdadeiro uniforme sobre a passagem de guia de parafuso formada pelas ranhuras de guia ou tenha uma forma de círculo verdadeiro levemente maior somente em uma seção encurvada se necessário, diferente da técnica relacionada em que uma porção curvada da trajetória de tubo é achatada.

Breve Descrição dos Desenhos

A figura 1 é uma vista em perspectiva ilustrando uma aparência de um aparelho automático de aperto de parafuso de acordo com uma con- cretização da presente invenção.

A figura 2 é uma vista em perspectiva ilustrando uma aparência de um mecanismo de alimentação de parafuso 1 da figura 1.

A figura 3 é uma vista frontal ilustrando o mecanismo de alimen- tação de parafuso da figura 2.

A figura 4 é uma vista plana ilustrando uma unidade de descar- regamento de parafuso da figura 2 conforme vista de cima e uma unidade de transferência de parafuso. A figura 5 é uma vista lateral direita ilustrando a unidade de descarregamento de parafuso da figura 4.

(a) e (b) da figura 6 são vistas em perspectiva ampliadas expla- nando uma operação de um disco de condução de parafuso da figura 5.

(a) a (d) da figura 7 são vistas em perspectiva ampliadas expla- nando operações da unidade de descarregamento de parafuso e do meca- nismo de transferência de parafuso.

A figura 8 é uma vista plana ilustrando uma unidade de descar- regamento 33 da concretização da presente invenção conforme vista de ci- ma.

A figura 9 é uma vista de fundo ilustrando a unidade de descar- regamento da figura 8.

A figura 10 é uma vista lateral esquerda ilustrando a unidade de descarregamento da figura 8. A figura 11 é uma vista frontal ilustrando uma seção transversal parcial da unidade de descarregamento da figura 8.

A figura 12 é a vista em perspectiva ilustrando componentes de bloco de guia de uma unidade de cabeça de alimentação da concretização da presente invenção.

A figura 13 é uma vista em perspectiva explodida ilustrando um componente de bloco de guia da figura 12.

A figura 14 é uma vista explanatória explanando uma operação de engatamento de um parafuso com uma broca acionadora (BIT) na con- cretização da presente invenção. A figura 15 é um fluxograma ilustrando a concretização. A figura 16 é uma vista em perspectiva ilustrando um estado de partida da manipulação automática de alimentação de parafuso na concreti- zação.

A figura 17 é uma vista em perspectiva ilustrando um estado em 30 que a unidade de cabeça de alimentação 331 está posicionada à direita a- baixo de uma porção de broca acionadora 51 pelo movimento a partir do estado da figura 16. A figura 18 é uma vista em perspectiva ilustrando um estado em que um parafuso é engatado com uma broca acionadora 511 pelo movimento da broca acionadora 511 para baixo a partir do estado da figura 17.

A figura 19 é uma vista em perspectiva ilustrando um estado de operação em que a broca acionadora 511 inicia a operação de aperto do parafuso.

A figura 20 é uma vista em seção transversal de um aparelho automático de aperto de parafuso de acordo com a técnica relacionada.

A figura 21 é uma vista em seção transversal de outro aparelho automático de aperto de parafuso de acordo com a técnica relacionada. Descrição da Concretização Exemplar

Uma concretização da presente invenção transfere parafusos um por um de um mecanismo de alimentação de parafuso para um mecanismo de aperto de parafuso (acionador) através de um tubo de transferência tal como um tubo ou uma mangueira de vinila com as porções de cabeça dos parafusos estando na condução no tubo de transferência, e engata a porção de cabeça de cada um dos parafusos transferidos com uma extremidade dianteira de uma porção de broca acionadora do mecanismo de aperto de parafuso por sucção de ar do mecanismo de aperto de parafuso, apertando, desse modo, automaticamente e consecutivamente os parafusos contra porções aparafusadas desejadas.

Daqui por diante, um aparelho automático de aperto de parafuso de acordo com uma concretização da presente invenção será descrito em detalhes com referência aos desenhos acompanhantes. Configuração Total

Um aparelho automático de aperto de parafuso de acordo com uma concretização da presente invenção com um mecanismo de alimenta- ção de parafuso será totalmente e esquematicamente descrito com referên- cia à figura 1.

Esta concretização é um tipo de robô. De acordo com esta con- cretização, dois mecanismos de alimentação de parafuso 1 são dispostos. Os mecanismos de alimentação de parafuso 1 transferem parafusos para uma unidade de cabeça de alimentação 331 horizontalmente móvel de uma es- tação de montagem de parafuso 4 através de tubos de transferência 32 dos mecanismos de transferência de parafuso 3. Em seguida, um mecanismo de aperto de parafuso 5 verticalmente móvel, instalado na estação de montagem de parafuso 4, se move para baixo tal que uma porção de broca acionadora (BIT) 51 de uma extremidade dianteira do mecanismo de aperto de parafuso 5 esteja em contato com um parafuso na unidade de cabeça de alimentação 331. Neste estado, a porção de broca acionadora 51 succiona a porção de cabeça do parafuso a ser engatada com a porção de cabeça. Em seguida, enquanto o mecanismo de aperto de parafuso 5 se move para cima, um ob- jeto 421 tal como uma câmera ou um telefone celular se move para frente ou para trás tal que uma porção aparafusada predeterminada 422 do objeto 421 e a porção de broca acionadora 51 assentem-se na mesma linha vertical. Em seguida, o parafuso é apertado. Mecanismo de Alimentação de Parafuso 1

Primeiro, o mecanismo de alimentação de parafuso 1 será des- crito com referência às figuras 2 a 6.

A figura 2 é uma vista em perspectiva do mecanismo de alimen- tação de parafuso 1 sem uma estrutura externa, e a figura 3 é uma vista frontal do mecanismo de alimentação de parafuso da figura 2. Conforme mostrado na figura 2, parafusos S são armazenados em uma unidade de armazenagem de parafuso 11 do mecanismo de alimentação de parafuso 1, e os parafusos armazenados S são alinhados e se movem seqüencialmente para uma superfície frontal por um trilho de guia 12 que se projeta de um quadro de invólucro frontal 111 da unidade de armazenagem de parafuso 11 e uma guia de parafuso alinhada 122 instalada em uma porção de extremi- dade dianteira 121 do trilho de guia 12.

Um mecanismo para o mecanismo de alinhamento de parafuso pode ser um mecanismo bem conhecido. Nesta concretização, o trilho de guia 12 é vibrado tal que os parafusos S na unidade de armazenagem de parafuso 11 avancem para frente, os parafusos sobressalentes S no trilho de guia 12 são dispensados por uma escova de oscilação 13, e os parafusos dispensados S são reinduzidos no trilho de guia 12 por uma unidade de re- moção de parafuso 14 tal como uma espira magnética posicionada em uma superfície lateral. Um mecanismo de giro de escova 131 gira a escova de oscilação 13 de lado a lado. O mecanismo de giro de escova 131 e a unidade de remoção de parafuso 14 são acionados por um mecanismo de transmis- são de um motor de acionamento 15 ou uma polia ou um anel disposto na superfície frontal da unidade de armazenagem de parafuso 11. Unidade de Descarregamento de Parafuso 2

Adicionalmente, conforme mostrado nas figuras 4 e 5, uma co- bertura de alinhamento de parafuso 123 é provida na guia de parafuso ali- nhada 122, e uma unidade de descarregamento de parafuso 2 é disposta para induzir os parafusos S tal que, no próximo processo, a porção de ca- beça de parafuso S1 dos parafusos S esteja localizada na condução na di- reção de movimento dos parafusos S em um tubo de movimento 32 de um mecanismo de transferência de parafuso 3. A unidade de descarregamento de parafuso 2 é disposta para estar em contato com uma superfície de ex- tremidade dianteira de guia 1221 da guia de parafuso alinhada 122 conforme mostrado em uma vista de topo da figura 4 e uma vista lateral esquerda da figura 5.

A unidade de descarregamento de parafuso 2 realiza um pro- cesso de preparação para o mecanismo de transferência de parafuso 3 a ser descrito abaixo e pode ser configurado como uma parte do mecanismo de transferência de parafuso 3. Um componente principal da unidade de des- carregamento de parafuso 2 é um disco de condução de parafuso 21 (ver figura 6) que retira os parafusos S na guia de parafuso alinhada 122 um por um pelo giro na direção horária e anti-horária. O disco de condução de pa- rafuso 21 gira na direção horária e anti-horária ao redor de um eixo de rota- ção 212. Uma superfície de rotação 211 do disco de condução de parafuso 21 é provida em um ângulo reto à direção de movimento de parafuso da guia de parafuso alinhada 122 do mecanismo de alimentação de parafuso 1, e uma ranhura de recebimento de parafuso 213 é provida na superfície de ro- tação 211 do disco de condução de parafuso 21. A ranhura de recebimento de parafuso 213 é uma ranhura que corresponde à postura dos parafusos S alimentados a partir da guia de parafuso alinhada 122 e tem uma largura levemente maior do que o diâmetro das partes rosqueadas S2 dos parafusos S.

Adicionalmente, no lado oposto do disco de condução de para- fuso 21 ao lado, onde a guia de parafuso alinhada 122 é disposta, uma en- grenagem de transmissão 214 é fixada. A engrenagem 214 é engatada com um trilho 215 que se move para cima e para baixo. O movimento vertical do trilho 215 é hidraulicamente controlado por um cilindro de acionamento 216 de acordo com um dispositivo de cabeça de controle (não mostrado), giran- do, desse modo, o disco de condução de parafuso 21 na direção horária e anti-horária.

Mecanismo de Transferência de Parafuso 3

Em seguida, a operação do mecanismo de transferência de pa- rafuso 3 será descrita junto com a configuração do disco de condução de parafuso 21 que constitui parte do mecanismo de transferência de parafuso 3 com referência a (a) a (d) da figura 7.

Conforme mostrado em (a) da figura 7, de modo a prevenir um parafuso de cair quando o parafuso é assentado na ranhura de recebimento de parafuso 213 do disco de condução de parafuso 21 e o disco de condução de parafuso 21 gira na direção horária no desenho, uma guia de parafuso lateral 124 (ver figura 4) é provida na lateral do mecanismo de alimentação de parafuso 1 e uma guia de topo de parafuso 125 é provida ao longo da circunferência externa do disco de condução de parafuso 21 na lateral da porção de cabeça de parafuso. Em (a) da figura 7, o disco de condução de parafuso 21 suporta ainda em um estado em que um parafuso é ajustado no disco de condução de parafuso 21.

Em seguida, conforme mostrado em (b) da figura 7, de acordo com uma cabeça de giro do dispositivo de cabeça de controle (não mostra- do), o cilindro de acionamento 216 é prolongado, o trilho 215 se move para cima, e a engrenagem 214 e o disco de condução de parafuso 21 giram na direção horária cerca de 135° e, em seguida, param. Aqui1 um bloco de calha 31 do mecanismo de transferência de parafuso 3 é fixado ao mecanismo de alimentação de parafuso 1 para estar próximo à unidade de descarregamento de parafuso 2, e uma porção de conexão de tubo 315 do bloco de calha 31 é conectada a um tubo de trans- ferência 32 conectado a um mecanismo de aperto de parafuso 4.

No estado parado do disco de condução de parafuso 21 mos- trado em (b) da figura 7, o parafuso S está na posição de uma admissão de movimento 311 do mecanismo de transferência 3 com uma porção de cabeça de parafuso S1 inclinada para baixo. Subseqüentemente, conforme mostrado em (c) da figura 7, o parafuso S1 se move para uma trajetória de guia de parafuso 312 pelo peso do parafuso.

Em seguida, ar comprimido é suprido a uma admissão de ar comprimido 313 provida no bloco de calha 31, e é descarregado a partir de um bocal 314 posicionado a montante do parafuso S na trajetória de guia de parafuso 312 de acordo com uma cabeça do dispositivo de cabeça de con- trole (não mostrado), e, ao mesmo tempo, uma sucção do mecanismo de aperto de parafuso 5 é imposta no tubo de transferência 32 de acordo com uma cabeça do dispositivo de cabeça de controle (não mostrado), pelo que o parafuso S induzido na trajetória de guia de parafuso 312 com a porção de cabeça de parafuso S1 estando na condução é succionado a partir da uni- dade de cabeça de alimentação 331 fixada a uma unidade de descarrega- mento 33 de uma extremidade dianteira do tubo de transferência 32 de modo a ser transferido para a lateral do mecanismo de aperto de parafuso 5. Adi- cionalmente, gás remanescente de uma válvula solenoide (não mostrada), quando o cilindro de acionamento 216 é retraído, é usado como o ar com- primido suprido à admissão de ar comprimido 313, simplificando, desse mo- do, a estrutura enquanto aperfeiçoa a eficiência de operação.

Desde que o mecanismo de transferência de ar usando ar com- primido seja um mecanismo secundário na concretização da presente in- venção, ele pode ser aplicado se necessário. Conforme era descrito abaixo, o principal é absolutamente um mecanismo de transferência de parafuso por sucção de ar do mecanismo de aperto de parafuso 5, e transferência de pa- rafuso é realizada por uma ação de sucção através de uma folga entre a broca acionadora 511 e um retentor de parafuso (tubo de proteção) 512 em uma parte de extremidade dianteira de uma broca acionadora 511. Portanto, em casos onde transferência de parafuso usando ar é suficientemente pos- sível, por exemplo, um caso onde o tubo de transferência 32 é curto, consi- derando-se que o tubo de transferência 32 está aberto para o exterior, é desnecessário suprir ar comprimido.

Se a transferência do parafuso S é completada, a unidade de descarregamento de parafuso 2 deve retirar o próximo parafuso S. Para esta finalidade, o disco de condução de parafuso 21 gira na direção anti-horária conforme mostrado em (d) da figura 7 de modo a retornar para o estado con- forme mostrado em (a) da figura 7, e suportar em um estado em que o primeiro parafuso a partir da guia de parafuso alinhada 122 é ajustado na ranhura de recebimento de parafuso 213 do disco de condução de parafuso 21. Em seguida, o parafuso S se move no tubo de transferência 32 com a porção de cabeça do parafuso S1 estando na condução, e é alimen- tado ao mecanismo de aperto de parafuso 5. Adicionalmente, um compri- mento predeterminado de tubo transparente pode ser usado como o tubo de transferência 32. O tubo transparente é formado de resina sintética que tem flexibilidade, tem um diâmetro interno constante, e tem uma parede interna a qual um material para prevenir parafusos de ficarem retidos no tubo de transferência é aplicado. Sem necessidade de se dizer, o diâmetro interno pode variar de acordo com os parafusos S usados. Unidade de Descarregamento 33 e Porção de Broca Acionadora 51 Aqui, uma unidade de descarregamento 33 de uma extremidade dianteira do tubo de transferência 32 e a unidade de cabeça de alimentação .331 que é um componente maior da unidade de descarregamento 33 serão descritas com referência às figuras 8 a 11. Se a unidade de cabeça de ali- mentação 331 é trazida em contato normal com a porção de broca aciona- dora 51 do mecanismo de aperto de parafuso 5, um parafuso S é transferido para a lateral do mecanismo de aperto de parafuso 5 por sucção. Isto será descrito em detalhes. A figura 8 é uma vista plana da unidade de descarregamento total 33 conforme vista de cima, e a figura 9 é uma superfície de fundo da unidade de descarregamento conforme vista de baixo. A unidade de cabeça de ali- mentação 331 inclui duas partes de cabeça de alimentação 331a e 331b para corresponderem a tipos diferentes de parafusos tendo comprimentos dife- rentes. A unidade de cabeça de alimentação 331 é disposta em uma porção de extremidade dianteira de um braço rotativo 332. O braço rotativo 332 é configurado para girar em um eixo de rotação 333 (um eixo de rotação x1) que é provido em uma porção base 337. O braço rotativo 332 é controlado para girar e parar em uma posição controlada, isto é, uma posição de eva- cuação da figura 8 ou uma posição próxima das figuras 16 e 17 onde o braço rotativo 332 está próximo à porção de broca acionadora 511 da extremidade dianteira do mecanismo de aperto de parafuso 5, pelo eixo de rotação 333 (ver figura 9). O eixo de rotação 333 é provido com uma polia de acionamento .3331 que gira por uma polia acionada 3351 que é conectada a um motor escalonado 335 e é conectado à polia de acionamento 3331 através de uma correia 334.

Por enquanto, conforme mostrado nas figuras 8 e 11, na vizi- nhança do centro da porção superior de cada uma das partes de cabeça de alimentação 331a e 331b da unidade de cabeça de alimentação 331, um furo de distribuição de parafuso 3311 é provido. A porção inferior de cada furo de distribuição de parafuso 3311 é conectada a um lado de um tubo de conexão 336, e o outro lado do tubo de conexão 336 é conectado a uma unidade de conexão 3381 de um orifício de alimentação de parafuso 338. A unidade de conexão 3381 é conectada ao tubo de transferência 32 a partir do mecanis- mo de transferência de parafuso 3.

O orifício de alimentação de parafuso 338 é conectado coaxial- mente com o braço rotativo 332 e o eixo de rotação 333 provido na porção base 337 e gira de acordo com a rotação do braço rotativo 332. As unidades de conexão 3381 correspondem aos mecanismos de alimentação de para- fuso 1 e são conectadas à pluralidade de tubos de transferência 32 a partir dos mecanismos de alimentação de parafuso 1, respectivamente. Adicionalmente, conforme mostrado na vista lateral esquerda da figura 10 e na vista frontal da figura 11, a porção base 337 é configurada para ser verticalmente móvel por um cilindro de acionamento 339. Em alguns membros, vários sensores são instalados tal que controle de operação é possível. Primeiro, nos furos de distribuição de parafuso 3311 da unidade de cabeça de alimentação 331, sensores de detecção de existência/inexistência de parafuso 3312 são instalados para detectar se um parafuso está sendo transferido. Na vizinhança de uma abertura de cada um dos furos de distri- buição de parafuso 3311, um sensor de detecção de existência/inexistência de broca 3313 é provido para detectar se a broca acionadora da porção de broca acionadora 51 está na vizinhança da abertura. Na vizinhança do eixo de rotação 333, um sensor de detecção de origem 3352 é instalado para detecção de uma origem de rotação do motor escalonador 335 para sempre parar o motor escalonador 335 em uma posição correta. Na porção terminal superior do cilindro de acionamento 339 para mover verticalmente a porção base 337, um sensor de detecção de elevação 3391 é instalado, e na porção terminal inferior do cilindro de acionamento 339, um sensor de detecção de elevação 3392 é instalado.

Aqui, a direção do eixo da passagem do furo de distribuição de parafuso 3311 provida na vizinhança do centro da porção superior da parte de cabeça de alimentação 331a ou 331b da unidade de cabeça de alimen- tação 331 está em um ângulo quase reto (90°) à direção do eixo da passa- gem do tubo de conexão 336 conectado à porção inferior da parte de cabeça de alimentação 331a ou 331b da unidade de parte de cabeça de alimentação .331. Por esta razão, na unidade de cabeça de alimentação 331, uma estru- tura para mudança da passagem em um ângulo reto deve ser preparada. Contudo, no caso meramente de encurvamento de um tubo geral, uma por- ção encurvada da porção do tubo é inevitavelmente um tanto achatada e, desse modo, os parafusos S freqüentemente ficam retidos nesta. Portanto, nesta concretização, conforme mostrado nas figuras 12 e 13, um bloco de guia 3314 é usado para designar livremente a forma da passagem. O bloco de guia 3314 é separável em dois componentes de bloco de guia 3314a e 3314b, e, conforme mostrado na figura 12, os dois compo- nentes de bloco de guia 3314a e 3314b se unem juntos por inserção de pa- rafusos 3317 aos furos de junta de bloco 1316. Um componente de bloco de guia 3314a (ou 3314b) do bloco de guia 3314 tem uma forma mostrada na figura 13. Nas superfícies de equiparação 3318 dos componentes de bloco de guia 3314a e 3314b que faceiam entre si quando os componentes de bloco de guia 3314a e 3314b se unem juntos, ranhuras de guia encurvadas .3315 são formadas para serem uma passagem de guia de parafuso que co- necta o furo de distribuição de parafuso 3311 e o tubo de conexão 336 quando os componentes de bloco de guia 3314a e 3314b se unem juntos.

Neste caso, as ranhuras de guia encurvadas 3315 a serem a passagem de guia de parafuso podem ser livremente cortadas nas superfí- cies de equiparação 3318 dos componentes de bloco de guia 3314a e 3314b tal que a seção transversal da passagem de guia de parafuso tenha uma forma de círculo verdadeiro uniforme sobre a passagem de guia de parafuso ou tem uma forma de círculo verdadeiro levemente maior somente em uma seção encurvada se necessário. Portanto, a seção encurvada não é acha- tada.

Embora a passagem encurvada do bloco de guia 3314 da uni- dade de cabeça de alimentação 331 tenha sido descrita, uma passagem encurvada do orifício de alimentação de parafuso 338 tem a mesma estrutu- ra. No orifício de alimentação de parafuso 338, cada bloco de guia de para- fuso 3382 é separável em dois componentes de bloco de guia, isto é, com- ponentes de bloco de guia esquerdo e direito 3382a e 3382b. Nas superfícies de equiparação dos componentes de bloco de guia 3382a e 3382b que fa- ceiam entre si quando os componentes de bloco de guia 3382a e 3382b se unem juntos, ranhuras de guia encurvadas 3315 são formadas, similares ao bloco de guia 3314. Adicionalmente, na unidade de cabeça de alimentação .331, pares de componentes de bloco de guia 3381a e 3381b podem ser pro- vidos tanto quantos tipos de parafusos.

Conforme descrito acima, a seção de passagem encurvada da unidade de cabeça de alimentação 331 é formada pelos componentes de bloco de guia separáveis 3314a e 3314b, e as ranhuras de guia encurvadas são formadas nas superfícies de equiparação 3318 dos dois componentes de bloco de guia 3314a e 3314b para guiar suavemente os parafusos.

Por enquanto, conforme mostrado em (a) e (b) da figura 14, a porção de broca acionadora (BIT) 51 da extremidade dianteira do mecanismo de aperto de parafuso (acíonador) 5 tem uma estrutura de acordo com a téc- nica relacionada do Pedido de Patente Japonês Aberto à Inspeção Pública No. Hei8-229752, ou uma estrutura bem conhecida. A porção de broca a- cionadora 51 succiona ar a partir da folga entre a broca acionadora (BIT) 511 e o retentor de parafuso 512 tal que a broca acionadora 511 seja engatada com um parafuso e retenha o parafuso.

Para a sucção de ar, conforme mostrado na figura 1, uma porção terminal superior de uma porção de corpo principal 52 do mecanismo de a- perto de parafuso 5 é conectada a um tubo de sucção 53 que é conectado a um aparelho de sucção (não mostrado) controlável por este sistema.

Adicionalmente, o mecanismo de aperto de parafuso (acíonador) 5 e uma porção base acionadora 54 do mecanismo de aperto de parafuso 5 são configurados para serem verticalmente móveis para uma posição pre- determinada por um mecanismo de movimento vertical 55, um sensor de detecção de posição de elevação, e um sensor de detecção de posição de descida que são controlados pelo dispositivo de cabeça de controle (não mostrado).

Além disso, o mecanismo de aperto de parafuso (acíonador) 5 e a porção de broca acionadora 51 do mecanismo de aperto de parafuso 5 são configurados para serem móveis para esquerda e direita por uma unidade de transferência do mecanismo de aperto de parafuso 41 da estação de mon- tagem de parafuso 4, e é provido com um sensor de posição (não mostrado) para parar em uma posição predeterminada. Esboço de Operação Uma operação desta concretização descrita acima será descrita com referência a um fluxograma da figura 15 e vistas em perspectiva de es- tados individuais das figuras 16 a 19. Primeiro, na etapa S1, um botão de manipulação é pressionado para enviar uma cabeça de alimentação de parafuso de modo a iniciar uma operação de alimentação automática de parafuso. Na etapa S2, é detectado se um parafuso existe na guia de parafuso alinhada 122 do mecanismo de alimentação de parafuso 1 por um sensor de posição de alimentação de pa- rafuso (existência/inexistência) 16 (ver figura 6) instalado na extremidade dianteira da guia de parafuso alinhada 122. Se for detectado que um para- fuso a ser alimentado é preparado (Sim na etapa S2), o procedimento pro- cede para a etapa S3. Na etapa S3, o cilindro de acionamento 339 da uni- dade de descarregamento 33 é ativado para mover a porção base 337 para baixo na direção vertical (eixo Z). Em contraste, se for detectado na etapa S2 que não existe parafuso (Não na etapa S2), um parafuso é alimentado para a guia de parafuso alinhada 122 do mecanismo de alimentação de parafuso 1. Se não existe parafuso na unidade de armazenagem de parafuso 11, um aviso é emitido por uma lâmpada de alerta (não mostrada), etc. O estado da etapa S3 é mostrado na vista em perspectiva da figura 16.

Em seguida, o procedimento procede para a etapa S4. Na etapa S4, o braço rotativo 332 com duas partes de cabeça de alimentação 331a e 331b instaladas na porção de extremidade dianteira gira ao redor do eixo de rotação 333 da porção base 337 para posicionar e parar uma parte de ca- beça de alimentação selecionada (qualquer uma das partes de cabeça de alimentação 331a e 331b) da unidade de cabeça de alimentação 331 à direita abaixo da porção de broca acionadora 51 do mecanismo de aperto de para- fuso (acionador) 5. O estado da etapa S4 é mostrado na vista em perspectiva da figura 14, e é o estado de (a) da figura 14.

No momento quando a rotação do braço rotativo 332 cessa, ou durante a operação de rotação, na etapa S4, o mecanismo de aperto de pa- rafuso 5 e a porção base acionadora 54 também se movem para baixo do mecanismo de movimento vertical 55. Em seguida, na etapa S5, o mecanismo de aperto de parafuso 5 se move para baixo pelo mecanismo de movimento vertical 55 tal que a porção de broca acionadora 51 da extremidade dianteira esteja em contato próximo com a parte de cabeça de alimentação 331a (que é a parte de ca- beça de alimentação no lado frontal na figura 19) (ou a parte de cabeça de alimentação 331b se necessário). Em seguida, na etapa S6, é verificado se os centros axiais do furo de distribuição de parafuso 3311 e a broca aciona- dora 511 coincidem entre si pelo sensor de detecção de existên- cia/inexistência de broca 3313. Se os centros axiais coincidirem entre si (Sim na etapa S6), o procedimento procede para a etapa S7. Em contraste, se os centros axiais não coincidirem entre si (Não na etapa S6), o procedimento retorna para etapa S5 tal que o mecanismo de aperto de parafuso 5 continue

a se mover para baixo. Na etapa S7, conforme mostrado em (b) da figura 14, uma vál- vula de sucção do aparelho de sucção na lateral do mecanismo de aperto de parafuso 5 é aberta para iniciar sucção a partir do tubo de sucção 53 tal que ar seja succionado a partir da folga entre a broca acionadora 511 e o retentor de parafuso 512. Ao mesmo tempo, ar comprimido é suprido à admissão de ar comprimido 313. Como um resultado, o parafuso é rapidamente engatado com a broca acionadora 511 e adere a esta por sucção. Em seguida, na e- tapa S8, é detectado se o parafuso é succionado para cima para a unidade de cabeça de alimentação 331 ser completamente removida. Se for detec- tado que não existe parafuso na unidade de cabeça de alimentação 331 (Sim na etapa S8), o procedimento procede para a etapa S9, em que o mecanismo de aperto de parafuso 5 se move para cima. Em contraste, se o parafuso permanece na unidade de cabeça de alimentação 331 (Não na etapa S8), o procedimento retorna para a etapa S7 para realizar uma operação de enga- tamento do parafuso com a broca acionadora 511. O estado de operação da etapa S7 de engatamento do parafuso com a broca acionadora 511 é mos- trado na vista em perspectiva da figura 18.

Na etapa S9, conforme mostrado em (c) da figura 14, o meca- nismo de aperto de parafuso 5 se move para cima junto com a porção base acionadora 54. Em seguida, na etapa S10, é detectado se o mecanismo de aperto de parafuso 5 alcança uma posição de elevação pelo sensor de de- tecção de elevação 3391. Se for detectado que o mecanismo de aperto de parafuso 5 alcança a posição de elevação (Sim na etapa S10), a elevação do mecanismo de aperto de parafuso 5 cessa. Em contraste, se o mecanismo de aperto de parafuso 5 não alcança a posição de elevação (Não na etapa S10), o procedimento retorna para a etapa S9 em que o mecanismo de aperto de parafuso 5 continua a se mover para cima.

Se a elevação do mecanismo de aperto de parafuso 5 é com- pletada, uma operação de evacuação do braço rotativo 332 é seguida nas etapas S11 a S14 e uma operação de aperto de parafuso do mecanismo de aperto de parafuso 5 é seguida nas etapas S21 a S29. A operação de evacuação do braço rotativo 332 é realizada conforme a seguir. Primeiro, na etapa S11, a transferência de pressão do mecanismo de transferência de parafuso 3 pelo ar cessa. Em seguida, na etapa S12, o braço rotativo 332 gira inversamente para mover a unidade de cabeça de alimentação 331 para uma posição original de evacuação. Em seguida, na etapa S13, o cilindro de acionamento 339 é ativado para mover o braço rotativo 332 e a porção base 337 para cima para as posições originais. Na etapa S14, a operação de transferência de parafuso é acabada e o me- canismo de alimentação de parafuso 1 espera pela próxima cabeça de ali- mentação de parafuso. Por enquanto, a operação de aperto de parafuso segue a etapa S10. Na etapa S21, o mecanismo de aperto de parafuso 5 se move para a esquerda e para a direita (direita nesta concretização) pela unidade de transferência de mecanismo de aperto de parafuso 41 da estação de mon- tagem de parafuso 4 e para em uma posição predeterminada ajustada pelo dispositivo de cabeça de controle. Na etapa S22, um objeto aparafusado 421 de vários dispositivos, tais como câmeras ou telefones portáteis fixados a uma unidade de transferência de objeto 42 da estação de montagem de pa- rafuso 4 se move para frente ou para trás pela unidade de transferência de objeto 42 tal que uma porção aparafusada 422 e a broca acionadora 511 assentem-se na mesma linha vertical. A etapa S22 pode ser realizada si- multaneamente com a etapa S21.

Na etapa S23, é verificado se a porção aparafusada 422 e a broca acionadora 511 assentam na mesma linha vertical. Se a porção apa- rafusada 422 e a broca acionadora 511 não assentarem na mesma linha vertical (Não na etapa S23), o procedimento procede para a etapa S22. Se a porção aparafusada 422 e a broca acionadora 511 assentarem na mesma linha vertical (Sim na etapa S23), na etapa S24, o mecanismo de movimento vertical 55 é ativado pelo mecanismo de aperto de parafuso 5 e opera em cooperação com o sensor de detecção de posição de elevação, de modo ajustar a broca acionadora 511 engatada com o parafuso em uma posição ajustada. Em seguida, na etapa S25, a broca acionadora (BIT) 511 gira para iniciar uma operação de aperto de parafuso.

A figura 19 é uma vista em perspectiva ilustrando um estado em que o braço rotativo 332 e a porção base 337 se moveram para cima e foram evacuados para as posições originais pela ativação do cilindro de aciona- mento 339 na etapa S13, e um estado de operação em que a operação do parafuso se iniciou por rotação da broca acionadora (BIT) 511 na etapa 25.

Em seguida, na etapa S26, é detectado se a rotação da broca acionadora 511 cessa. Se a rotação da broca acionadora 511 cessa, na etapa S27, a operação de aperto de parafuso é terminada, e, ao mesmo tempo, a sucção para a broca acionadora 511 cessa. Em contraste, se a rotação da broca acionadora 511 continua, o procedimento retorna para a etapa S25.

Após a etapa S27, na etapa S28, o mecanismo de aperto de parafuso 5 se move para a esquerda ou para a direita (esquerda nesta con- cretização) pela unidade de transferência de mecanismo de aperto de para- fuso 41 da estação de montagem de parafuso 4, e o objeto 421 se move para uma posição predeterminada ajustada pelo dispositivo de cabeça de contro- le. Em seguida, na etapa S29, a operação de aperto de parafuso é terminada.

Subseqüentemente, as etapas S1 a S29 da operação de aperto de parafuso automática acima mencionadas podem ser repetidas para mon- tagem de porções predeterminadas de objetos. Aqui, o mecanismo de transferência de parafuso usando ar de acordo com a concretização da presente invenção será descrito em detalhe por contraste desvantajoso de transferência de pressão por ar comprimido de acordo com a técnica relacionada mostrada nas figuras 20 e 21 com sucção por um dispositivo de sucção de acordo com a concretização da presente invenção.

Conforme pode ser visto de um fluxo de ar mostrado pelas setas em (c) da figura 20, ar para transferência de pressão causa vértice entre uma trajetória h em forma de Y e um retentor c1 de uma porção de extremidade dianteira. Como um resultado, o número de vezes em que os parafusos são retidos ou invertidos aumenta. Especificamente, todo o ar suprido para transferência de pressão não é descarregado de uma descarga de uma rota, mas o fluxo de ar remanescente é invertido entre a trajetória h em forma de Y e o retentor c1 de modo a causar um estado de vértice. Portanto, uma força de rotação é aplicada aos parafusos. Por esta razão, parafusos curtos e pa- rafusos leves podem ser facilmente invertidos.

Adicionalmente, conforme mostrado em (a) da figura 21, como um do método para prevenir um parafuso de ser invertido, foi proposta uma configuração em que um mecanismo de prevenção de inversão de parafuso i para prevenção de inversão de parafuso na vizinhança de uma trajetória h em forma de Y é fixado. Contudo, conforme mostrado em (b) da figura 21, em uma unidade acionadora de alimentação de parafuso tendo a configuração acima mencionada, em um caso de um parafuso em que o comprimento é cerca de duas vezes ou mais o diâmetro da cabeça do parafuso, e em um caso de um parafuso de grande dimensão (parafuso pesado), se cada tubo de transferência de parafuso tiver um diâmetro interno apropriado, alimen- tação estável é possível. Contudo, em um caso de um parafuso em que o comprimento é cerca de duas vezes ou menos que o diâmetro da cabeça do parafuso, ou em um caso de um parafuso de dimensão pequena (parafuso leve), a probabilidade em que o parafuso fica retido ou é invertido entre a trajetória h em forma de Y e um retentor c1 aumenta marcadamente.

Portanto, a concretização da presente invenção soluciona o fe- nômeno de vértice de ar que ocorre entre a trajetória h em forma de Y e o retentor c1 pela mudança da maneira de transferência de parafuso de trans- ferência de pressão para sucção. Primeiro de tudo, no caso de transferência de pressão, como um método de suprimir um vértice, um método de ajustar uma quantidade de ar de modo a não causar um vértice é exemplificado. Contudo, atualmente, desde que existam também muito fatores para ajuste, tais como uma varia- ção nos tamanhos ou nas formas de parafusos individuais ou uma variação na temperatura ou ponto de orvalho de ar suprido, é muito difícil ajustar a- propriadamente a quantidade de ar.

Por enquanto, quando um parafuso é transferido por sucção como na concretização da presente invenção, uma quantidade de ar esco- ando no acionador é determinada por uma quantidade de ar descarregado do dispositivo de sucção para sucção, que significa que nenhum ar permanece. Portanto, um estado de vértice de ar não ocorre. Como um resultado, tor- na-se possível transferir um parafuso em uma postura estável.

Desde que o aparelho automático de aperto de parafuso de a- cordo com a concretização da presente invenção tenha a configuração e a ação conforme descritas acima, ele tem as seguintes vantagens.

(1)Desde que o mecanismo de transferência de parafuso 3 por sucção de ar a partir da lateral do mecanismo de aperto de parafuso transfira um parafuso S com uma porção de cabeça do parafuso S1 estando na con- dução, o parafuso é menos provável de danificar a parede interna do tubo de transferência 32 e não fica retido no tubo de transferência 32, e é possível estabilizar a postura do parafuso S e engatar firmemente o parafuso S com a broca acionadora e alimentar estavelmente o parafuso, desse modo capaz de aperfeiçoar a confiabilidade. Adicionalmente, é possível apertar automaticamente e rapida- mente o parafuso engatado com a broca acionadora 511 contra a porção aparafusada 422 do objeto.

(2)Desde que a unidade de cabeça de alimentação 331 corres- pondente a uma pluralidade de tipos diferentes de parafusos seja provida na extremidade dianteira do braço rotativo 332, é possível selecionar um tipo desejado de parafusos a partir da pluralidade de tipos diferentes de parafu- sos e engatar rapidamente o tipo desejado de parafusos com a broca acio- nadora. Adicionalmente, desde que seja possível alimentar o tipo desejado de parafusos para a broca acionadora somente pelo controle da posição de rotação da unidade de cabeça de alimentação, a configuração é simples e a manutenção é fácil.

Será aparente àqueles versados na técnica que várias modifi- cações e mudanças podem ser feitas sem fugir do escopo e do espírito da invenção. Por exemplo, embora duas partes de cabeça de alimentação sejam usadas na concretização, três ou mais partes de cabeça de alimentação podem ser providas ao braço rotativo 332 considerando-se que as unidades de cabeça de alimentação podem ser alinhadas com a porção de broca a- cionadora 51. Portanto, deve ser compreendido que a concretização acima não é limitativa, mas ilustrativa em todos os aspectos. O escopo da invenção é definido pelas reivindicações em anexo preferivelmente do que pela des- crição que as precedem, e, portanto, todas as mudanças e modificações que caem dentro dos limites e ligações das reivindicações, ou equivalentes de tais limites e ligações são, portanto, pretendidos estarem envolvidos pelas reivindicações.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Aparelho automático de aperto de parafuso que transfere um parafuso de um mecanismo de alimentação de parafuso para um mecanismo de aperto de parafuso por um mecanismo de transferência de parafuso u- sando sucção de ar do mecanismo de aperto de parafuso, engata o parafuso com uma porção de broca acionadora de uma extremidade dianteira do me- canismo de aperto de parafuso, e aperta o parafuso contra a porção apara- fusada predeterminada, no qual: uma unidade de descarregamento é provida em uma extremi- dade dianteira do tubo de transferência do mecanismo de alimentação de parafuso, um braço rotativo é instalado na unidade de descarregamento, e uma unidade de cabeça de alimentação é instalada em uma extremidade dianteira do braço rotativo a ser trazido em contato íntimo com uma porção de broca acionadora de uma extremidade dianteira do mecanismo de aperto de parafuso, a unidade de cabeça de alimentação é móve! entre uma posição de contato íntimo onde a unidade de cabeça de alimentação está em contato íntimo com a porção de broca acionadora da extremidade dianteira do me- canismo de aperto de parafuso e uma posição de evacuação onde a unidade de cabeça de alimentação está longe da unidade de broca acionadora, e na posição de contato íntimo, a porção de broca acionadora da extremidade dianteira do mecanismo de aperto de parafuso é trazida em contato com o parafuso e succiona uma porção de cabeça do parafuso de modo a ser engatada com o parafuso.

2. Aparelho automático de aperto de parafuso, de acordo com a reivindicação 1, no qual: uma pluralidade de partes de cabeça de alimentação corres- pondentes a uma pluralidade de tipos diferentes de parafusos é provida na unidade de cabeça de alimentação da extremidade dianteira do braço rota- tivo, e uma parte de cabeça de alimentação predeterminada é selecionada e é trazida em contato com a porção de broca acionadora tal que os tipos di- ferentes de parafusos possam ser alimentados para a parte de cabeça de alimentação.

3. Aparelho automático de aperto de parafuso, de acordo com a reivindicação 1, no qual: uma passagem encurvada de cada uma da parte de cabeça de alimentação é formada pela formação de ranhuras de guia encurvadas para guiar os parafusos em superfícies de equiparação de componentes de bloco de guia racháveis.